安徽建筑大学 非线性电子线路复习

1、1 高频电子线路复习高频电子线路复习 2主要内容主要内容高频放大电路高频放大电路调制解调电路调制解调电路正弦波振荡器正弦波振荡器变频电路、反馈控制电路变频电路、反馈控制电路高频小信号放大器高频小信号放大器 高频功率放大器高频功率放大器 振幅调制解调电路振幅调制解调电路 角度调制解调电路角度调制解调电路3调制信号、载波信号与已调信号的概念调制信号、载波信号与已调信号的概念通信系统的组成通信系统的组成调制与解调的概念、方式调制与解调的概念、方式调制的作用调制的作用4LCLC串并联谐振回路串并联谐振回路高频小信号放大器的功能高频小信号放大器的功能阻抗变换电路阻抗变换电路单级单调谐回路谐振放大器的基本

2、组成、单级单调谐回路谐振放大器的基本组成、y y参数等效电路及主要技术指标的计算参数等效电路及主要技术指标的计算多级单调谐回路谐振放大器与单级单调谐多级单调谐回路谐振放大器与单级单调谐回路谐振放大器的性能比较回路谐振放大器的性能比较谐振放大器不稳定的原因及克服方法谐振放大器不稳定的原因及克服方法5丙类高频功率放大器的通角、工作原理、丙类高频功率放大器的通角、工作原理、特点及电路要求、分析方法特点及电路要求、分析方法高频功率放大器的功能高频功率放大器的功能丙类高频功率放大器的三种工作状态丙类高频功率放大器的三种工作状态丙类高频功率放大器的功率、效率、电丙类高频功率放大器的功率、效率、电流、电压等

3、参数的计算流、电压等参数的计算6丙类高频功率放大器的负载特性、调制丙类高频功率放大器的负载特性、调制特性（基极调幅、集电极调幅）等特性（基极调幅、集电极调幅）等丙类高频功率放大器的实际线路（馈电丙类高频功率放大器的实际线路（馈电原则，改正电路错误）原则，改正电路错误）高频功率放大器与高频小信号放大器的高频功率放大器与高频小信号放大器的比较比较7反馈型反馈型LCLC振荡器的原理（与放大器的区别；振荡器的原理（与放大器的区别；选频网络的作用；反馈振荡器的（相位、选频网络的作用；反馈振荡器的（相位、振幅）起振条件、平衡条件、稳定条件）振幅）起振条件、平衡条件、稳定条件）振荡器的功能振荡器的功能反馈型

4、反馈型LCLC振荡器（互感耦合振荡器、电容振荡器（互感耦合振荡器、电容三点式振荡器、电感三点式振荡器）三点式振荡器、电感三点式振荡器）8高稳定度的高稳定度的LC振荡器（克拉泼振荡电路、振荡器（克拉泼振荡电路、西勒振荡电路）西勒振荡电路）晶体振荡器晶体振荡器9调幅信号的解调调幅信号的解调（包络检波、同步检波）（包络检波、同步检波）振幅调制振幅调制 AM、DSB、SSB信号的定义、表达式、波形、信号的定义、表达式、波形、频谱、功率、特点等；频谱、功率、特点等； 二极管调制电路、差分对调制电路。二极管调制电路、差分对调制电路。 根据波形判断调制方式及参数或根据表达式根据波形判断调制方式及参数或根据表

5、达式画出波形及频谱图；画出波形及频谱图；10调频电路与调频方法调频电路与调频方法调角信号分析调角信号分析调频及调相信号的表达式，调制指数、瞬时频调频及调相信号的表达式，调制指数、瞬时频偏、最大频偏等参数之间的关系，波形分析，频偏、最大频偏等参数之间的关系，波形分析，频带宽度，功率特点；带宽度，功率特点；调频与调相信号之间的关系调频与调相信号之间的关系11变频电路功能变频电路功能变频器的组成变频器的组成12例例1 下图所示电路为一等效电路，其中下图所示电路为一等效电路，其中12L5pF,20pF,20pF,10k,5kCCCRR 。试计算回路的谐振频率、谐振电阻。试计算回路的谐振频率、谐振电阻。

6、解：由上图画出等效电路解：由上图画出等效电路2LL000,pRRLQR ,211121121212 CCCCCCCCp 分析：此题是基本等效电路的计算分析：此题是基本等效电路的计算,其中其中L为有损电感，应考为有损电感，应考虑损耗电阻虑损耗电阻R0,其次应进行抽头电路等效变换。其次应进行抽头电路等效变换。 00.8uH,100,LQ 13121220 20515pF2020C CCCCC LL22500020k0.5RRp 06121122 0.8 1015 1045.97MHzfLC p0L15.17k111RRRR 谐振电阻：谐振电阻：66000245.97 100.8 1010023.0

7、9kRLQ 14 例例2 下图中，线圈匝数下图中，线圈匝数 N12 = 10 匝，匝，N13 = 50 匝，匝，N45 = 5 匝，匝， L13= 8.4 H, C = 51 pF, Q0 =100, Is = 1 mA , Rs =10 k , RL= 2.5 k , 求有载品质因数求有载品质因数QL、通频带、通频带BW0.7、谐振输出电压、谐振输出电压Uo。IsCUo123+RLRs54解：解：将将Is 、Rs 、 RL均折算到并联谐振回路均折算到并联谐振回路1、3两端两端000011QLCLQg 125651 1012.4 10 S8.4 10100 51501013121 NNp101

8、50513452 NNp15BW0.7 = f 0 / QL =103 kHz ， 210LCf gIppUs1202225103.26 10 SsLgp ggp g gLCLgQL110 75 gIppUs210350.2 0.1 1 100.612V3.26 10 16例例3 3 单调谐放大器单调谐放大器如图所示。已知如图所示。已知 ， ， ， ， ， 。已知晶体管的。已知晶体管的 参数为参数为 ， ， ， 。电路中。电路中 ， ， ， ，回路并联电阻，回路并联电阻 ，负载电阻为，负载电阻为 。试求：试求： （1）画出高频等效电路；）画出高频等效电路；（2）计算回路电容）计算回路电容C；（

9、3）计算）计算 、 、 。030MHzf 131HL 080Q 1320N 235N 454N y ie1.64.0 mSyj re0y fe36.442.4 mSyj oe0.0720.60 mSyj b115kR b26.2kR e1.6kR be=0.01FCC 4.3kR L620R u0A 0.72 f r0.1K23C14Rb1Rb2CbReCe5T1RL iUCCV oUR17解解：（1）画高频等效电路）画高频等效电路21oep g1feip y U 2opU21oep CCL1R22L1pR31g0cU oeyfeiy U cRL23C145 oUeR183oe60.60 10

10、3.18pF230 10C 066001166.35uS230 101 1080gLQ 22660131128.17pF2230 101 10CfL 221oe28.170.253.1827.97pFCCp C 4521340.220NpN（3）计算）计算 、 、u0A 0.72 f r0.1K（2）回路电容）回路电容C2311350.2520NpN19221oe02L11gp ggpRR 26623110.2572 1066.35 100.24.3 10620 6367.93 10 S367.93uS feoo312fe( 49.35 )( 49.35 )u060.25 0.2 55.88

11、107.59367.93 10jjjp p yeAeeg L6660131114.4230 101 10367.93 10QL g 00.7L3022.08MHz14.4ffQ r0.199K 20例例4 某谐振功率放大器，某谐振功率放大器，VCC = 24 V，Po = 5W， c = 70 ， = 0.9, 求该功放的求该功放的 c、 P=、Pc、ICM 和回路谐振阻抗和回路谐振阻抗Rp。解：解：oc2PP （）56.3 W0.79co36.351.3 WPPP （）oc1mcm12PIU c1mCM1c0.463 1.05 A()0.44II 65.465c1mcmp IUR）（c1c1

12、11()1.75 0.979%22g （）cmCC40.9 2421.6VUV （）oc1mcm22 5 0.463A21.6PIU 21解：由于工作于临界状解：由于工作于临界状态，则有态，则有)(cmCCcrCEmincrCMUVgugI V169 . 08 . 118crCMCCcm gIVUBZBBcbmcosUVU 0c1c0.2320.410 （ ）， （ ）cr0.9A/Vg BZ0.6VU P电源电压电源电压VBB=0.5V、VCC= 0.5V，输入电压振幅，输入电压振幅Ubm=2.5V，集电极电流脉冲幅值集电极电流脉冲幅值ICM=1.8A。试求：。试求： 、 、 、 、 。例例

13、5 已知晶体管谐振功率放大已知晶体管谐振功率放大 器工作于临界状态，晶体管的饱和器工作于临界状态，晶体管的饱和临界线斜率临界线斜率 ，转移特性曲线的导通电压，转移特性曲线的导通电压 ，oPcPcpR由由0.6( 0.5)0.442.5 得得 ，查表得，查表得oc63.9 22A417. 0232. 08 . 1c0CMC0 ）（ IImW8 .75166 .417181C0CC IVP）（mW8 .16123oc PPP）（A738. 0410. 08 . 1c1CMc1m ）（ IImW59047381621212c1mcmo IUP）（%5 .788 .751659044oc PP ）（

14、68.21738. 0165c1mcmpIUR）（23bmBBBZccosUVU p2c1mo211RIP ）（解解：)(c1c1mCM II oc1mp22 10.2A50PIR CMIcmUc 例例6 某谐振功率放大器，某谐振功率放大器，VBB= 0.2V，UBZ=0.6V，饱和临界，饱和临界线线的斜率的斜率gcr=0.4S，VCC=24V，Rp=50 ，Ubm=1.6V，Po=1W。试求集电极电流最大值试求集电极电流最大值 ，输出电压振幅，输出电压振幅 ，集电极效率，集电极效率 ，并判断放大器工作于什么状态。，并判断放大器工作于什么状态。 0c()0.218 得得 ，查表得，查表得oc6

15、0 0.20.512A0.391 0.6( 0.2)0.51.6 1c()0.391 24CiBEmaxuCEuQA1A2A30V28. 14 . 0512. 0crCMCEmin gIuCEminCEminuu pc1mcm2RIU ）（ 3oc PP ）（V14cmCCCEmin UVuminCEcrCMugI minCEu oCCC0PVI oCCCM0c()PVI 124 0.512 0.218 37.3% （4）判断工作状态）判断工作状态假定工作于临界状态，应满足：假定工作于临界状态，应满足：而实际的而实际的结合上图可知，工作于结合上图可知，工作于欠压欠压状态状态0.2 5010V

16、25例例7 判断下图电路是否可能振荡？可能振荡的属于哪种类判断下图电路是否可能振荡？可能振荡的属于哪种类型振荡器？型振荡器？1L2L3LC（a）（b）1C2C3CL1C2C3CL（c）1L2L1C2C（d）1L2LC（e）（f）C2L1LC（f）261L2L3LC（a）bce分析：分析： 可见，只有可见，只有当当 时时， 、 为感为感抗抗， 为容抗为容抗，满足相位平衡条件，满足相位平衡条件，可可能振荡能振荡，为，为电感三点式振荡电路电感三点式振荡电路。0ff ceXbeXbcX 为感抗，为感抗，ceX（a） 为感抗，为感抗，beX3L C031 2ffL C bcX0ff bcX0ff 为为串

17、联谐振回路，可等效为三种情况。当串联谐振回路，可等效为三种情况。当 时，时， 相当于短路相当于短路（较小的纯电阻）；当（较小的纯电阻）；当 时，时， 等等效为感抗；当效为感抗；当 时，时， 等效为容抗。等效为容抗。bcXbcX（b）1C2C3CLbce 可见，只有可见，只有当当 时时， 、 为容为容抗抗， 为感抗为感抗，满足相位平衡条件，满足相位平衡条件，可可能振荡能振荡，为，为电容三点式振荡电路电容三点式振荡电路。0ff ceXbeXbcX 为容抗，为容抗，ceX（b） 为容抗，为容抗，beX3LC031 2ffLC bcX0ff bcX0ff 为为串联谐振回路，可等效为三种情况。当串联谐振

18、回路，可等效为三种情况。当 时，时， 相当于短路相当于短路（较小的纯电阻）；当（较小的纯电阻）；当 时，时， 等等效为感抗；当效为感抗；当 时，时， 等效为容抗。等效为容抗。bcXbcX27 可见，只有可见，只有当当 时时， 、 为容为容抗抗， 为感抗为感抗，满足相位平衡条件，满足相位平衡条件，可可能振荡能振荡，为，为电容三点式振荡电路电容三点式振荡电路。0ff ceXbeXbcX 为容抗，为容抗，ceX（c） 为容抗，为容抗，beX3LC031 2ffLC bcX0ff bcX0ff 为为并联谐振回路，可等效为三种情况。当并联谐振回路，可等效为三种情况。当 时，时， 相当于短路相当于短路（较

19、小的纯电阻）；当（较小的纯电阻）；当 时，时， 等等效为容抗；当效为容抗；当 时，时， 等效为感抗。等效为感抗。bcXbcX1C2C3CL（c）bce1L2L1C2C（d）bcecb C（d）beceXX、 均为均为 并联谐振回路，并联谐振回路，LC等效为三种情况，即纯电阻、感抗和容等效为三种情况，即纯电阻、感抗和容抗。抗。可可bcX从表面上看从表面上看 为开路，无电抗元为开路，无电抗元件，好像不能振荡。件，好像不能振荡。bcX 而在实际应用中，而在实际应用中，由于晶体管由于晶体管b、c间有极间电容，因此间有极间电容，因此 是容抗。是容抗。28（f）C2L1LC（f）1L2LC（e）（e）经判

20、断满足相位平衡条件，故可能经判断满足相位平衡条件，故可能振荡，为共基调射型互感耦合振荡器。振荡，为共基调射型互感耦合振荡器。 （f）经判断满足相位平衡条件，故可能经判断满足相位平衡条件，故可能振荡，为共射调基型互感耦合振荡器。振荡，为共射调基型互感耦合振荡器。 可见，只有可见，只有当当 时时 ， 、 为感抗为感抗， 为容抗，为容抗，满足相位平衡条件，满足相位平衡条件，可能振荡可能振荡，为为电感三点式振荡电路电感三点式振荡电路。ceXbeXbcX11221 21 2fL CL C 或或2912121212610300101001030010100105021 FA1min 3333. 01min

21、 A0121212fC CLCC 解：解：（1）216MHz 21CCF 1100pFC 2300pFC L 50uH例例8 考毕兹电路见下图，已知考毕兹电路见下图，已知 ， ， 。试求：。试求：（1）振荡频率）振荡频率 ；（；（2）为维持振荡，放大）为维持振荡，放大器所需的最小放大倍数器所需的最小放大倍数 。0fminA（2）而而100300 0.333 30 z90-900 0LC例例9 图示是一个三回路的振荡器的等效电路，设有以下两种图示是一个三回路的振荡器的等效电路，设有以下两种情况：（情况：（1） ；（；（2） 。试分析上述两种情况是否可能振荡，振荡频率试分析上述两种情况是否可能振荡

22、，振荡频率 与回路谐振与回路谐振频率有何关系？频率有何关系？112233LCL CL C 112233LCL CL C 0f知识点：知识点： （1）三端式振荡器的组成原则：）三端式振荡器的组成原则：射同基反射同基反（2）LC串联谐振回路的串联谐振回路的阻抗特性阻抗特性（见上图）（见上图）3L3C2L2C1L1CTbec31解：解：设设 、 、01112fLC02222fL C03332fL C（1）112233 LCL CL C010203 fff 满足满足 时，可能振荡，时，可能振荡，0102003ffff此时此时 、11LC22L C33L C呈呈感性感性， 呈呈容性容性，根据根据 、 同

23、性质，同性质， 与与 、 反性质的原则，反性质的原则，ceXbeXbcXceXbeX为为电感三点式振荡器电感三点式振荡器。（2）112233 LCL CL C010203 fff 满足满足 时，可能振荡，时，可能振荡，0102003ffff此时此时 、11LC22L C33L C呈呈容性容性， 呈呈感性感性，根据根据 、 同性质，同性质， 与与 、 反性质的原则，反性质的原则，ceXbeXbcXceXbeX为为电容三点式振荡器电容三点式振荡器。32pF15004 . 060012 FCC本题是一个西勒振荡电路本题是一个西勒振荡电路例例10 一振荡器等效电路如图示。已知一振荡器等效电路如图示。已

24、知 ， ， ，反馈系数，反馈系数F=0.4，振荡器的频率范围为，振荡器的频率范围为1.2 3MHz。试求：。试求： 、 、 。1600pFC 320pFC 512 250pFC 2C4CL4C5CT1C2C3CL2112/1/1CCCCF 解：解：3132,CC CC 12345=/ / /CCCCCC 回路的总电容：回路的总电容：分析分析：345CCC -+ceU -+fU 3360min1.2 10f 60max3 10f 5max5min250pF,12pFCC413.3pFC 62.2HL 故故012fLC 34512 L CCC max12 LC 1245max12(20) 10LC

25、C min12 LC 1245min12(20) 10LCC 34例例1111 mV1033. 6cos6280cos3 . 0120)(6tttu 设某一广播电台的信号电压设某一广播电台的信号电压问：此电台的频率是多少？调制信号频率是多少？问：此电台的频率是多少？调制信号频率是多少？解：解：电台的角频率为：电台的角频率为：6c6.33 10 rad/s 频率为：频率为：cc1.007MHz2f 调制信号的角频率为：调制信号的角频率为：6280rad/s 频率为：频率为：1000Hz2F 35例例12 已知已知 u (t) = 5 cos (2 103 t)V ， 调角信号表达式为调角信号表达

26、式为uo(t) =10 cos (2 106 t ) +10cos (2 103 t)V试判断该调角信号是调频信号还是调相信号，并求调制试判断该调角信号是调频信号还是调相信号，并求调制指数、最大频移、载波频率和载波振幅。指数、最大频移、载波频率和载波振幅。解解 ttt c =2 106 t + 10cos (2 103 t)调相指数调相指数 mp = 10 rad载波频率载波频率 fc = 106 (Hz) fpm = mpF最大频移最大频移载波振幅载波振幅 Ucm = 10V= 10 103 = 10 kHz相移相移 正比于调制信号，故为正比于调制信号，故为调相信号。调相信号。 t 36例例13 一组频率为一组频率为300 3000Hz的余弦调制信号，振幅相同，的余弦调制信号，振幅相同，调频时调频时最大频移最大频移为为 75 kHz，调相时，调相时最大相移最大相移为为 2 rad，试求调制信号频率范围内：试求调制信号频率范围内